📕我是廖志伟，一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》（基础篇）、（进阶篇）、（架构篇）、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。
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💡在这个美好的时刻，笔者不再啰嗦废话，现在毫不拖延地进入文章所要讨论的主题。接下来，我将为大家呈现正文内容。
JVM知识体系、类加载机制、类加载过程
Java虚拟机（JVM）作为Java程序执行的环境，其内部机制复杂而精妙。理解JVM的知识体系，对于深入掌握Java编程和性能优化至关重要。
类加载机制
类加载机制是JVM的核心功能之一，它确保了Java程序的每个字节码都能被JVM正确地处理。类加载器负责将类定义转换为JVM内部的数据结构，这一过程涉及多个阶段和复杂的逻辑。
类加载过程
类加载过程可以分为三个主要阶段：加载、连接、初始化。
- 加载：类加载器从文件系统、网络或其他来源找到.class文件，并将其读入内存。这个过程涉及类的字节码文件读取、文件定位、字节码到内存的转换等。
- 连接：这一阶段包括验证、准备和解析。
- 验证：确保类的字节码符合JVM规范，没有安全漏洞。
- 准备：为类变量分配内存，并设置默认初始值。
- 解析：将符号引用转换为直接引用。
- 初始化：执行类的初始化代码，包括静态初始化器和静态代码块。
双亲委派模型
双亲委派模型是Java类加载机制的一个关键特性，它规定类加载器首先请求其父类加载器加载类，只有当父类加载器无法加载该类时，子类加载器才会尝试加载。
- 启动类加载器：加载JVM自身所需的核心类库，如rt.jar。
- 扩展类加载器：负责加载Java的扩展库。
- 应用类加载器：加载用户应用程序中的类。
自定义类加载器
通过自定义类加载器，开发者可以实现对类加载过程的扩展，例如实现自定义的类加载逻辑，或者加载非标准的类文件格式。
模块化系统（JPMS）
模块化系统（Java Platform Module System，JPMS）是Java 9引入的特性，它允许开发者将应用程序组织成模块，提供了模块间隔离和依赖管理。
- 模块定义文件：描述了模块的依赖关系和模块的接口。
- 模块路径：模块的查找路径。
- 模块版本：模块的版本信息。
内存模型、运行时数据区
JVM的内存模型包括堆、栈、方法区、PC寄存器等不同区域，每个区域都有其特定的用途。
- 堆：用于存储对象的实例，是所有线程共享的，也是垃圾回收的主要区域。
- 栈：存储局部变量和方法调用栈，是线程私有的，空间相对较小。
- 方法区：存储类信息、常量、静态变量等数据，是永久存储区域。
- PC寄存器：用于存储当前线程所执行的指令地址，是线程私有的。
内存溢出场景分析
内存溢出是Java程序运行中常见的问题，通常由以下场景引起：
- 堆内存溢出：当对象实例过多或过大时，会导致堆内存不足。
- 栈内存溢出：频繁的方法调用导致栈空间不足。
- 方法区内存溢出：类信息、常量、静态变量等占用方法区空间过多。
垃圾回收、GC Roots可达性分析
垃圾回收（GC）是JVM自动回收不再使用的内存空间的重要机制。
GC Roots可达性分析
GC Roots是一组特殊的对象，它们是GC算法的起点，用于判断对象是否可达。可达性分析从GC Roots开始，遍历所有可达对象，不可达对象将被回收。
分代收集理论
分代收集理论将内存分为新生代（Young区）和老年代（Old区），针对不同年龄段的对象采用不同的垃圾回收策略。
- 新生代：存放新生对象，采用复制算法，效率高。
- 老年代：存放长时间存活的对象，采用标记-清除或标记-整理算法，效率较低。
引用类型
Java中的引用类型包括强引用、软引用、弱引用和虚引用。
- 强引用：最常用的引用类型，当有强引用指向对象时，垃圾回收器不会回收该对象。
- 软引用：当内存不足时，垃圾回收器会回收软引用指向的对象。
- 弱引用：垃圾回收器会立即回收弱引用指向的对象。
- 虚引用：没有任何引用指向对象，只能通过引用队列来访问。
垃圾回收算法
垃圾回收算法有多种，包括标记-清除、复制、整理算法等。
- 标记-清除：标记所有可达对象，然后清除所有未被标记的对象。
- 复制：将对象复制到其他区域，回收原区域。
- 整理：优化内存布局，回收未使用的空间。
并发收集器
并发收集器如CMS（Concurrent Mark Sweep）、G1（Garbage-First）、ZGC（Z Garbage Collector）等，它们在垃圾回收过程中尽量减少对应用程序的干扰。
停顿时间控制策略
停顿时间控制策略如自适应大小、并发标记、动态停顿时间等，旨在减少垃圾回收对应用程序的影响。
性能调优、JVM参数配置
性能调优涉及调整JVM参数，如堆内存大小（-Xms、-Xmx）、垃圾回收策略等。
内存泄漏诊断
内存泄漏是指程序在运行过程中，某些内存无法被释放。内存泄漏诊断方法包括：
- 分析堆转储文件：通过分析堆转储文件，找出内存泄漏的原因。
- 使用内存分析工具：如MAT（Memory Analyzer Tool），帮助定位内存泄漏。
JIT编译优化
JIT（Just-In-Time）编译器将字节码编译成本地机器码，提高程序运行效率。
Spring Boot知识体系、自动配置、@EnableAutoConfiguration原理
Spring Boot是一个基于Spring框架的快速开发平台，它通过自动配置简化了Spring应用的配置和部署。
自动配置
自动配置是Spring Boot的核心特性，它可以根据项目依赖自动配置Spring应用程序。
@EnableAutoConfiguration原理
@EnableAutoConfiguration注解用于启用自动配置功能。
- 条件化配置：通过@Conditional注解，根据条件自动启用或禁用配置。
- 自动配置类：Spring Boot提供了一系列自动配置类，如DataSourceAutoConfiguration、WebMvcAutoConfiguration等。
自定义Starter
自定义Starter可以将库作为依赖项自动集成到Spring Boot项目中。
起步依赖
起步依赖（starter dependency）是Spring Boot提供的依赖管理方式，它将所需的库和配置整合在一起。
依赖管理机制
依赖管理机制包括：
- BOM（Bill of Materials）文件：统一版本控制。
- 版本冲突解决：通过依赖树分析解决版本冲突。
第三方库集成模式
第三方库集成模式包括：
- 自动配置：根据第三方库自动配置相关依赖。
- 配置文件：通过配置文件配置第三方库。
Actuator、健康检查端点、度量指标收集
Actuator是Spring Boot提供的一个模块，用于监控和管理应用程序。
健康检查端点
健康检查端点用于检查应用程序的健康状态。
度量指标收集
度量指标收集用于收集应用程序的性能数据。
自定义Endpoint开发
自定义Endpoint开发可以扩展Actuator的功能，实现自定义的监控和管理功能。
配置文件管理、多环境配置
配置文件管理包括：
- 配置文件格式：如application.yml、application.properties。
- 多环境配置：通过配置文件命名规则（application-{profile}.yml）实现多环境配置。
配置加载优先级
配置加载优先级包括：
- 命令行参数。
- 系统环境变量。
- 配置文件。
动态配置刷新
动态配置刷新允许在应用程序运行时更新配置。
监控与日志
监控与日志是Spring Boot提供的一种方式，用于监控应用程序的运行状态和记录日志。
Micrometer集成
Micrometer是Spring Boot提供的一种度量指标收集工具。
Logback/SLF4J配置
Logback和SLF4J是日志框架，用于记录应用程序的运行信息。
分布式链路追踪
分布式链路追踪是一种技术，用于追踪分布式系统中的请求路径。
扩展机制
Spring Boot提供了一系列扩展机制，如Bean生命周期扩展点、自定义AutoConfiguration等。
响应式编程支持
Spring Boot支持响应式编程，如Spring WebFlux。
总结
本文详细介绍了JVM和Spring Boot的相关知识点，从类加载机制、内存模型到自动配置、扩展机制等。这些知识点之间相互关联，形成一个完整的知识体系。通过学习这些知识点，可以帮助读者深入理解Java虚拟机和Spring Boot的工作原理，提高编程水平。
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| RocketMQ | DLedger高可用集群（9节点） | 部署指南 |
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